탄소강

탄소강은 철(Fe)과 탄소(C)를 주성분으로 하는 합금강의 일종으로, 탄소 함량에 따라 다양한 기계적 성질을 나타내는 대표적인 강재입니다. 일반적으로 탄소 함량은 0.0218%에서 최대 2.11% (무게 백분율)까지 포함될 수 있으며, 탄소 함량에 따라 저탄소강, 중탄소강, 고탄소강으로 분류됩니다. 탄소 함량 외에도 망간(Mn), 규소(Si), 인(P), 황(S) 등의 원소가 미량 포함될 수 있습니다.

분류 및 특징

• 저탄소강 (Low Carbon Steel): 탄소 함량이 0.0218% ~ 0.3% 정도인 강으로, 연성이 우수하고 용접성이 좋아 가공이 용이합니다. 구조용 강재, 철판, 형강 등에 널리 사용됩니다.
• 중탄소강 (Medium Carbon Steel): 탄소 함량이 0.3% ~ 0.6% 정도인 강으로, 저탄소강에 비해 강도와 경도가 높습니다. 기계 부품, 단조품, 열처리 부품 등에 사용됩니다.
• 고탄소강 (High Carbon Steel): 탄소 함량이 0.6% ~ 2.11% 정도인 강으로, 매우 높은 강도와 경도를 가지며, 내마모성이 뛰어납니다. 공구강, 스프링강, 고강도 선재 등에 사용됩니다.

장점 및 단점

탄소강은 다른 합금강에 비해 가격이 저렴하고, 다양한 열처리 방법을 통해 기계적 성질을 조절할 수 있다는 장점이 있습니다. 그러나 합금 원소 첨가가 적어 내식성 및 고온 강도가 낮고, 담금질 시 균열 발생 가능성이 있다는 단점도 존재합니다.

용도

탄소강은 그 종류와 특성에 따라 건축, 토목, 기계, 자동차, 조선 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 대표적인 용도로는 다음과 같습니다.

• 구조용 강재 (건축물, 교량 등)
• 기계 부품 (자동차, 선박, 산업 기계 등)
• 공구 (드릴, 칼, 망치 등)
• 철도 차량
• 배관재
• 용기
• 가전제품 부품

참고 문헌

• 금속재료학 관련 서적
• 강구조설계기준